JPH02219481A - 回転体の回転制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、ロータリエンコーダを用いて回転体の回転を
制御する制御回路に関する。

【従来の技術】

回転体の速度や位置を検出するのにロータリエンコーダ
を用いる方法が知られて７．いる。従来のロークリエン
コーダを用いたサーボモータの制御回路は第３図のよう
な構成である。図において、ｌはＡＰＣ（位置調節器）
、２はＡＳＲ（速度調節器）、３はＡＣＲ（電流調節器
）系、４はサーボモータ、５はサーボモータ４の回転軸
に取り付けられたロークリエンコーダ、６はロータリエ
ンコーダ５から出力するパルス信号を波形整形するパル
ス整形器、７は速度検出部、８は位置検出部である。 ロークリエンコーダ５からは第４図に示すようなほぼ９
０＠の位相差をもったＡ相パルスとＢ相パルスの２信号
が出力される。両信号はデユーティ比がほぼ５０％で周
波数はサーボモータ４の回転数に比例するので、このパ
ルスの周波数がわかればサーボモータ４の回転速度がわ
かり、またその積分によりサーボモータの位置もわかる
わけである。 ところで、一般に周波数の検出方式として次の２方法が
ある。 （イ）　あるサンプリング時間内のパルス数をカウント
し、ディジタル処理によって周波数を検出する方法。 （ＩＩ）　　Ｆ／Ｖ回路を通して、アナログ処理によっ
て周波数を検出する方法。 （イ）、（０）いずれの方式も検出の分解能を上げるた
めにＡ相、Ｂ相パルスを第５図に示すように各パルスの
エツジで１パルスとなるようなパルス整形後、信号（４
逓栢信号）に変換している。この変換を行うのが第３図
のパルス整形回路６である。 すなわち、（イ）の方式においてはこの４逓倍信号のパ
ルス数をカウントして周波数を検出し、（ＴＩ）の方式
においてはこの信号をＦ／Ｖ回路に通し、電圧相当に変
換して周波数を検出している。

【発明が解決しようとする課題】

さて、従来の制御方式で回転体を高精度に制御するには
、ロークリエンコーダの出力パルス数を多くする必要が
あるが、多パルスのエンコーダを使用しかつ高速運転を
行うと第５図に示した４逓倍信号のパルスとパルスがつ
ながる現象が生じる。 この現象が起きる原因として次のことが考えられる。 （イ） Ａ相、Ｂ相パルスのエツジからエツジまでの時間（第５
図中のＸｉ）が、４逓倍信号のパルス幅（第５図中のＸ
２）に比べて等しいか短かいとき （Ｄ）　　ロータリエンコーダから制御回路までの伝送
路が長距離に及んだとき、伝送路が分布定数回路となり
、Ａ相パルスとＢ相パルスの位相差が９０°より大きく
ずれた場合（例えば第６図に示すようになりｘ３がＸ２
に比べ等しいか短かいとき） （ハ）　ロークリエンコーダ自体の精度が悪くてデユー
ティ比５０％、位相差９０°のＡ相、Ｂ相パルスを出力
しないとき。 この現象が生じると、モータの制御が不可能となるため
、モータの最高回転数がこれにより自動的に制約される
。 またこの現象を解消するために第３図に示すパルス整形
器６の逓倍数を下げると、４逓倍のときに較べ高速運転
が可能とはなるが、速度検出の分解能が低下するため、
低速時に速度情報が離散化され回転むらが大きくなると
いう問題がある。

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために、４逓倍信号による制御が可
能な速度範囲においてはＡ相、Ｂ相パルスを４逓倍し、
その速度を超えた範囲においては逓倍数を第７図に示す
ように１逓倍信号に下げるように自動的に切替えてモー
タの制御を行うようにしたものである。

【作　用】

ロークリエンコーダの出力パルスであるＡ相、Ｂ相パル
スの逓倍数がある速度を境に切替わるので、低速時にお
ける速度データの離散化現象や１、高速時におけるパル
ス消滅現象が解消される。

【実施例】

以下に本発明による回転制御回路の一実施例を図面によ
り説明する。ただし本実施例の速度検出部および位相検
出部はデジタル処理を行うものとする。 第１図は本発明による回転制御回路を組み込んだサーボ
モータの制御回路のブロック線図であり、図中第３図と
同じ参照数字は同じ構成部分を示す。 第２図は第１図の制御ブロック回路の動作を示す信号の
タイミングチャートである。 コンパレータ１３は信号１９（速度の実際値データ）を
受けとり、そのデータがあるしきい値（逓倍数の切替わ
り点で、第２図に破線りで示した値）以上または以下で
あるかを判断し、１ｂｉｔの情報（信号１５）を出力す
る。ラッチ回路１２はコンパレータ１３からの信号１５
をサンプリングパルス　（信号１７）でクロッキングを
行いその出力（信号１６）を速度検出部７、位置検出部
８、セレクタ回路９に送る。セレクタ回路９は信号１６
を受はロークリコンコーダ５の出力パルス（人相、Ｂ相
パルス）を４逓倍回路１０又は１逓倍回路１１に選択的
に出力する。すなわち速度の実際値データが逓倍数の切
替わり速度（すなわち上述したしきい値Ｄ）より小さけ
れば４逓倍回路１０が動作して従来と同様の制御演算を
行ない、また大きいときはｌ逓倍回路１１が動作して速
度検出部７および位置検出部８に入力し速度および位置
演算を行う。またラッチ回路１２は速度検出部７および
位置検出部８がサンプリング制御を行っているためサン
プリングパルスと同期をとるために挿入されている。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明によれば、多パルスのロー
クリエンコーダで広範囲にわたって回転むらのない速度
制御、特に高速運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転体の回転制御回路の一実施例
のブロック線図、第２図は第１図に示した本発明の実施
例のタイミングチャート、第３図は従来のサーボモータ
の制御回路のブロック線図、第４図はロータリエンコー
ダの出力パルスのタイミングチャート、第５図はパルス
整形後の信号（４週倍信号）のタイミングチャート、第
６図は高速運転時におけるロークリエンコーダの出力で
ある人相、Ｂ相パルスのタイミングチャート、第７図は
ｌ逓倍信号のタイミングチャートである。 ４−モータ、５−・−ロータリエンコーダ、７・−・速
度検出部、８−位置検出部、９−・セレクタ回路、１０
−４逓倍回路、１１−１逓倍回路、１２−　ラッチ回路
、１３・−・コンパレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）回転体の回転にともなってパルス信号を出力するロ
   ータリエンコーダと、前記パルス信号に基づいて検出し
   た回転体の速度に応じて前記パルス信号の逓倍数を切換
   える切換回路とを有することを特徴とする回転体の回転
   制御回路。